CN2317985Y - 金属轴搓滚加工装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种金属轴搓滚加工装置。在一台带有往复直线运动动力臂的机床上,安装二块平面模板,其中一块固定模板固定在机座上,一块运动模板固定在动力臂上,两模板的间距小于被加工轴的直径,它们在进料,退料机构的配合下,进行相对平行运动,搓滚加工金属轴。本装置可以实现金属轴的快速精密加工,适合于解决小直径细长轴,不锈钢等特殊材料轴的加工问题。
Description
本实用新型涉及一种对金属轴表面进行快速精密压力加工的装置。
在金属轴加工中，研究精密快速的加工方法是技术进步的主要方向，人们在不断完善切削、磨削等普通加工方法的同时，研究出了许多特种加工方法，其中，基于压力加工原理的滚压加工法在加工精度和加工范围上有着它独有的特点。
滚压加工是德国人O.Fxoppl在1928年发明的，对于该项技术的发展，苏联、美国等国的专家都作出了重要贡献。在五十年代末六十年代初，滚压加工技术日趋完善，得到了广泛的应用，我国在六十年代代前后，也开始研究推广该项技术。
滚压加工适用于工件外圆、内圆和平面的表面加工，但主要是用于金属轴的外圆表面加工。在加工时，一般是在普通机床上加装专用工具架，用可以自由旋转的滚子(滚轮或滚珠)作为加工工具对金属轴进行加工。滚压加工方法能够简单有效地对金属轴外圆表面进行精密加工(精度达到数微米级)和硬化加工，但是也存在着一些明显的不足之处：
1、被加工轴尺寸较大，且两头需留有夹持端或顶孔，不能适应小直径轴、短轴和通轴的加工要求。
2、轴向走刀加工，有一定的应力集中，使表面质量的提高受到影响，而且无法达到圆柱度等形位精度的加工要求。
3、受上、下料和走刀速度的影响，加工效率提不高，难以达到快速精密加工的速度要求。
本实用新型的目的是提供一种新型的金属轴表面压力加工装置，它能解决现有技术中存在的问题，有效地进行快速精密加工，特别是对不锈钢等小直径金属轴的快速精密加工，一次实现尺寸精度，形位精度，表面粗糙度和表面硬度的加工要求，并在加工指标上比滚压加工有新的提高。
本实用新型的目的是这样实现的，它包括一台带有往复直线运动动力臂的机床、运动模板、固定模板和导向板组成的金属轴搓滚加工装置。运动模板固定在机床的动力臂上，固定模板固定在机床的底座上，导向板固定在固定模板的一端，在运动模板的两端开有进料坡口和退料坡口，在固定模板的另一端开有退料坡口。
运动模板和固定模板上的进料坡口、退料坡口的坡度为1∶5-1∶20之间，长度为被加工轴周长的1-3倍。
导向板的长度与固定模板的宽度相等，宽度与进料坡口和退料坡口长度相等，高度等于被加工轴直径的3/5-4/5倍。
运动模板与固定模板的间距小于被加工轴的直径。当运动模板对固定模板进行相对平行运动时，在压力状态下搓动金属轴沿运动模板的运动方向进行无滑动定向滚动，完成精密快速的搓滚加工。
本实用新型只需在带有往复直线运动动力臂的机床上(如刨床)加装一付搓滚模板及相应的进料、退料和定位机构，即可进行金属轴的搓滚，所以结构简单，成本低廉。在搓滚状态下，模板在对金属轴进行表面复制，只要模板的精度高，即可保证加工后的金属轴精度高，并可一次实现尺寸精度，形位精度，表面粗糙度和表面硬度的加工要求，精度最高可达到半微米级，比滚压加工有明显提高，表面硬度比未加工前提高50～70％，比滚压加工略有进步。由于搓滚加工时，运动模板运动的速度决定了金属轴加工的速度，所以加工速度较高，可实现快速精密加工。具有重要应用价值的是，搓滚加工时的金属轴处于一种无夹持的定向滚动状态，这种加工方法特别适合于小直径细长轴，不锈钢等特殊材料轴的精密加工，这是现今各种机械加工技术难以解决的一个问题。
实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1是本实用新型提出的金属轴搓滚加工装置的结构示意图。
下面结合图1详细说明本实用新型提出的具体装置的构造及工作情况。
该装置的主要部件是运动模板(2)、固定模板(6)和导向板(5)。
运动模板(2)的下平面和固定模板(6)的上平面都是精加工平面，表面精度和表面硬度的要求应高于被加工金属轴(12)的加工要求，而且两个平面的大小尺寸相同，长度(沿金属轴(12)滚动方向)应大于被加工轴(12)周长的2倍，宽度(垂直于金属轴(12)的滚动方向)应大于被加工轴(12)长度的1.1倍。为了搓滚时进料、退料，在运动模板(2)的下平面上，开有进料坡口(13)和退料坡口(4)，在固定模板(6)上平面上开有退料坡口(11)，进料坡口(13)、退料坡口(4)、(11)的几何尺寸相同，坡度在1∶5～1∶20之间，长度等于被加工轴(12)的周长1～3倍，进料坡口(13)、退料坡口(4)、(11)与运动模板(2)、固定模板(6)加工平面的连接处采用光滑曲面过渡。导向板(5)用二只平头螺栓固定在固定模板(6)上，其长度与固定模板(6)的宽度相等，宽度与进料坡口(13)、退料坡口(4)、(11)长度相等，高度等于被加工轴(12)直径的3/5～4/5倍。
在一台带有往复直线运动动力臂的机床上，用二排螺栓(包括垫圈)(3)、(14)将运动模板(2)固定在动力臂(15)上，另二排螺栓(包括垫圈)(7)、(10)将固定模板(6)固定在机床底座(9)上。动力臂(15)上有二排螺栓(1)、(16)可以调整运动模板(2)与固定模板(6)之间的平面距离，使运动模板(2)、固定模板(6)的间距小于金属轴(12)的直径，控制适当的搓滚压力。垫片(8)的作用是对运动模板(2)、固定模板(6)的间距进行初调。
本搓滚装置工作时，作往复直线运动的动力臂(5)带动运动模板(2)沿双向箭头(17)的方向退至左侧极限位置，这时进料坡口(13)在导向板(5)的上方或左侧，由送料装置将金属轴(12)送到固定模板(6)上，紧靠导向板(5)，使金属轴(12)的轴向方向与动力臂(5)的运动方向相垂直，做好搓滚准备。然后，动力臂(15)带动运动模板(2)沿双向箭头(17)的方向向右作直线运动，由于固定模板(6)和运动模板(2)间的平面距离小于金属轴(12)的直径，经过进料坡口(13)后，金属轴(12)逐步进入受压状态，由运动模板(2)带动作定向滚动，即进入搓滚状态，经过表面加工处理后，运动模板(2)、固定模板(6)在退料坡口(4)、(11)处逐步上下相对，金属轴(12)逐步释放压力，向右下方惯性运动退出被加工状态。此时到达右侧极限位置的动力臂(15)重新带动运动模板(2)向左运动，再次进料、搓滚和退料，进行一次新的工作循环。如此来回往复，可以实现金属轴的快速精密加工。
Claims (3)
1．一种金属轴搓滚加工装置，它包括一台带有往复直线运动动力臂(15)的机床，其特征在于还包括：运动模板(2)、固定模板(6)和导向板(5)，运动模板(2)固定在机床的动力臂(15)上，固定模板(6)固定在机床的底座(9)上，导向板(5)固定在固定模板(6)的一端，在运动模板(2)的两端开有进料坡口(13)和退料坡口(4)，在固定模板(6)的另一端开有退料坡口(11)。
2．根据权利要求1所述的金属轴搓滚加工装置，其特征在于：运动模板(2)和固定模板(6)上的进料坡口(13)、退料坡口(4)、(11)的坡度为1∶5-1∶20之间，长度为被加工轴(12)周长的1-3倍。
3．根据权利要求1所述的金属轴搓滚加工装置，其特征在于：导向板(5)的长度与固定模板(6)的宽度相等，宽度与进料坡口(13)、退料坡口(4)、(11)长度相等，高度等于被加工轴(12)直径的3/5-4/5倍。
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| CN 96229443 CN2317985Y (zh) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | 金属轴搓滚加工装置 |
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| CN 96229443 CN2317985Y (zh) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | 金属轴搓滚加工装置 |
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| CN2317985Y true CN2317985Y (zh) | 1999-05-12 |
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| CN 96229443 Expired - Fee Related CN2317985Y (zh) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | 金属轴搓滚加工装置 |
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| CN (1) | CN2317985Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108747201A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-06 | 华南理工大学 | 一种rv减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置及其加工方法 |
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1996
- 1996-03-12 CN CN 96229443 patent/CN2317985Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108747201A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-06 | 华南理工大学 | 一种rv减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置及其加工方法 |
| CN108747201B (zh) * | 2018-07-04 | 2023-10-20 | 华南理工大学 | 一种rv减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置及其加工方法 |
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